Проект на тему: "Гидропоника, как элемент фитодизайна"

(105.0 Kb)

18.06.2024, 11:38

Половнева Татьяна Николаевна

учитель, руководитель МО развивающего цикла, ГБОУ Школа №2200 г.Москвы

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ
«ШКОЛА № 356 ИМЕНИ Н.З. КОЛЯДЫ»

Проектная работа на тему:
«Гидропоника как элемент фитодизайна
в оформлении школьных интерьеров»

Номинация:
Современный дизайн

Работу выполнили:
Семихина Виктория
учащаяся 9 класса

Руководители:
Половнева Татьяна Николаевна

Москва, 2021 г.

Содержание:
1. Введение
2. Обзор литературы по гидропонике, интерьеру и фитодизайну
3. Методы и материалы
4. Ход работы по созданию вертикальной, настенной гидропонной установки
5. Выводы
6. Список литературы
7. Приложения

Введение
Чистый воздух – это то, без чего не может обойтись организм. Попадая через легкие в кровь, кислород при содействии эритроцитов расходится по всему организму, подпитывая ткани и головной мозг. Однако, кроме кислорода, в организм попадают и другие вещества, содержащиеся в окружающем пространстве, в том числе всевозможные вредные соединения.
Вдыхание таких веществ ведет к нарушению метаболизма, угнетению иммунитета, кожным заболеваниям, отмиранию мозговых клеток. Организм становится беззащитен перед вирусами. Особенно опасен загрязненный воздух для детей, которые большую часть своего времени проводят в школе.
Поэтому мы задумались над тем, как улучшить основные показатели качества воздуха в школе.
Актуальность проекта
Сохранения здоровья подрастающего поколения одна из основных задач государства и самих граждан. Добиться улучшения качества воздуха, а тем самым сохранения здоровья детей, большую часть времени, находящихся в школе, можно, используя современные методы фитодизайна и гидропоники, создавая не только красивый, но и полезный интерьер школьных помещений.
Цель проекта
Добиться улучшения основных показателей качества воздуха с помощью элементов фитодизайна и гидропоники.
Задачи
1. Изучения метода гидропоники
2. Использование гидропонного метода, как элемента фитодизайна для оформления интерьера;
3. Создание вертикальной, настенной установки фитодизайна методом гидропоники;
4. Определение основных показателей качества воздуха: влажности и пылеемкости в школьных помещениях;
5. Оценка результатов работы установки по анализу основных показателей качества воздуха.
Гипотеза
Размещение вертикальной, настенной установки гидропоники как элемент фитодизайна в интерьере, улучшит основные показатели качества воздуха в школьных помещениях и эстетику восприятия.
Этапы работы над проектом:
1-й этап: Определение цели и задачей проекта, выдвижение гипотезы
2-й этап: Организация деятельности, распределение задач в группе
3-й этап: Осуществление деятельности
4-й этап: Подготовка презентации и защите проекта

Обзор литературы по гидропонике, фитодизайну и интерьеру
Идея нашего проекта, возникла после репортажа первого канала телевидения о новом методе выращивания растений без использования грунта – гидропонике, энтузиасты по всей стране подхватили эту идею и начали создавать различные гидропонные установки для выращивания рассады овощей и зелени, создавая микроогороды в помещениях. Мы решили придумать свою гидропонную установку для комнатных растений, чтобы она была экономичной, не требовала специального ухода и являлась элементом фитодизайна.
Изучив различные источники, и информацию из сети Интернет мы сформулировали основные термины и определения необходимые нам для работы над проектом. В учебнике технологии для 6 класса под редакцией И.А. Сасовой, слово «интерьер» имеет два значения: Интерьер в переводе с французского – «внтренний». Первое значение – архитектурное и художественное оформление помещения. Второе значение – изображение внутреннего пространства какого-либо помещения. Для нашего проекта больше подходит второе определение.
В учебнике изобразительного искусства для 7-8 класса под редакцией Б.М. Неменского, написано, что понятие «фитодизайн» происходит от двух слов - «фито», обозначающего растение, и «дизайн» - то есть идею, мысль. Таким образом, в совокупности фитодизайн можно расшифровать как идеи или проекты с растениями. В современном значении этого слова, фитодизайном называют искусство оформления различных помещений с помощью растений. В качестве помещений могут выступать как комнаты или целые квартиры, так и магазины, офисы, или как в нашем проекте помещение школы. Важное условие фитодизайна - учитывать нужно не только красоту и эстетичность оформления, но и совместимость различных видов растений, а также особенности самого помещения - например температуру воздуха, влажность, освещенность.
Фитодизайн реализует следующие задачи: эстетико-психические, улучшение воздушной среды обитания человека; обеззараживание, оздоровление окружающей среды, в основном за счёт летучих фитонцидов; очищение воздуха от газов, пыли, дыма, снижение шума растениями и другие; биоиндикацию, то есть использование растений как живых индикаторов загрязнения воздуха; исследовательские - изучение состояния самих растений в интерьерах с целью подбора наиболее эффективных и хорошо растущих видов.
Применение фитодизайна в интерьере (Приложение 1, рис.1): растения могут быть расположены группой или одиночно. Цветок, который стоит один, будет привлекать внимание, поэтому его следует правильно украсить. Крупные и высокие растения лучше ставить на пол или на подставку. Горшки, кашпо и вазы должны отвечать общему стилю помещения. Небольшие экземпляры следует ставить выше в специальные подставки. Драцена, пальма, лавр, лиана, фикус хорошо смотрятся, когда стоят обособленно.
Композиции размещают в специальные корзины, контейнера, горшки, а также подвесных кашпо. Следует отметить, что такие композиции требуют глубоких знаний о комнатных растениях и тщательного ухода, например, чрезмерный рост или заболеваемость одного растения может привести к дисбалансу всей композиции.
В сети Интернет описано новое направление фитодизайна – фитостена, где растения размещаются вертикально на стене, создавая неповторимый элемент дизайна любого интерьера, но такие установки требуют специального ухода и очень затратные, т.к. необходимы специальные вертикальные контейнеры с водоотводами, которые крепятся на стену и специальные сублемированные растения (Приложение 1, рис. 2).
Гидропоника, недавно появившееся понятие, но существует множество сайтов с описанием, этого способа выращивания растений без почвы, при котором растение получает из раствора или специального грунта все необходимые питательные вещества в нужных количествах и точных пропорциях. Слово гидропоника произошло от двух греческих слов — вода и — работа, в итоге получаем дословный перевод «рабочий раствор».
Из процесса выращивания совершенно исключается понятие «плодородный грунт». Ведь грунт в гидропонике присутствует только лишь в рассадном состоянии растения. Рассаду растения помещают в горшочек, который наполняется каким-нибудь влагопроницаемым сыпучим субстратом. К примеру, перлитовым крупным песком, дробленым керамзитом, мелким гравием и прочим. Главная задача субстрата - держать корневую систему растения. При этом все питательные вещества растением впитываются из специального раствора
Абсолютно устраняется такая процедура, как «полив». Ведь гидропоника подразумевает собой систематичный полив питательным раствором корневой системы растения. Этот раствор отличается практически стабильным составом. Благодаря которому растение не подвергается ни голоданию, ни недостатку влаги. А развивается быстро и равномерно по сравнению со своими грунтовыми сородичами.
Сводится к минимуму возможность появления насекомых, личинок, сорняков и конкурентов. Рассада высаживается практически в стерилизованный грунт, а затем грунт и вовсе вымывается. А в растворе никаких семян сорняков просто быть не может.
При использовании гидропоники отпадает необходимость в прополке, рыхлении и других видов обработки грунта, система может быть абсолютно автоматизирована.
Несмотря на относительную молодость гидропоники, уже известно много различных систем установок для этого метода выращивания. Некоторые из них не сложны и пригодны для изготовления в домашних условиях своими руками. Рассмотрев все виды существующих гидропонных установок, мы сделали следующую классификацию:
Первый тип установок делиться на виды, по способу доставки питательной смеси к корням растений (Приложение 2, рис. 3) :
1. Активный – питательная смесь доставляется к корням зелени принудительно, посредством создания давления в оросительной системе (техника питательного слоя, метод аэропоники, глубоководная культура, метод периодического затопления, капельный полив);
2. Пассивный – питательная жидкость попадает к корням растения без использования механического оборудования, она доставляется посредством капиллярных сил, возникающих, благодаря пористости используемого материала, нередко её называют фитильной, по аналогии с принципом использования фитиля в керосиновой лампе.
3. Система периодического затопления (так называемая «ebb&flood», что в переводе именуется как «отлив и прилив») — одна из популярных установок гидропоники, получившая особенно широкое распространение в промышленных масштабах выращивания зелени, овощей и других культур. Корни, помещенные в инертный пористый субстрат, периодически затапливают, после чего жидкость самотеком стекает, оставляя субстрат и корни влажными. При стекании жидкости из субстрата возникает сквозняк, который доставляет к корням насыщенный кислородом свежий воздух, и удаляет из корневой зоны газообразные выделения культуры. В качестве субстрата используются вермикулит, керамзит.
4. Техника питательного слоя — субстрат с корнями омываются раствором постоянно или периодически. Всё чаще при данном способе выращивания не используется субстрат, в чем заключается противоречивость названия данной техники. Обычно, корневая система помещена в длинном ирригационном канале. Питательный раствор посредством помпы подается с одной стороны, протекает через череду корней растений и удаляется с другой. Питательный слой, омыв корни, стекает и поступает обратно в резервуар с раствором. Предпочтительней является установка с цикличной подачей жидкости, хотя и сложнее в реализации.
5. Установка капельного полива, в которой, корневой субстрат смачивается влагой, поступающей капельно через дозаторы-капельницы или форсунки. Стекающие остатки влаги поступают обратно в резервуар. При этом рекомендуется помещать растение во влагоёмкий субстрат (вермикулит, минеральная вата или их аналоги).
6. Аэропоника, при данном способе выращивания, субстрат вообще не используется. Находящиеся в подвешенном состоянии корни опрыскивают питательным мелкораспыленным раствором. Периодичность распыления не дает им высохнуть. Выступает в роли самой сложной установки гидропоники.
Все перечисленные установки первого типа являются настольными или напольными.
Второй тип установок имеет вертикальное расположение, чем очень выгодно экономит помещение (Приложение 3, рис. 4):
1. Фитостена. Принцип устройства фитостен на гидропонике несложный — растения устанавливают в кармашки из войлока или подобных нетканых материалов. Корневая система врастает непосредственно в этот материал. Полив осуществляется прямо на ткань, излишняя влага стекает в емкость и снова используется для полива. Может оснащаться автоматической системой полива. В домашних условиях систему автоматического полива включают на 10-15 минут в утренние часы и вечером. Раз или два в месяц в воду вводят питательные удобрения.
2. Фитомодуль несколько сложнее фитостены. Он устроен из нескольких горизонтальных рядов отделенных между собой перегородками и бортиками. Дно рядов засыпано дренажом (керамзитом). Корни заворачивают в сфагнум и закрепляют на полках сверху керамзита. Сфагнум великолепно сохраняет в себе влагу на протяжении длительного времени и корни в таком состоянии не подвергаются пересыханию. Полив осуществляют 1-2 раза в день. Примечателен фитомодуль легкостью замены погибшего или заболевшего растения.
Необходимо отметить, что во всех приведенных видах гидропонных установок рекомендуется применение специального освещения синим светом. На сегодняшний день существует большое количество фитоламп, которые имеют оптимальную мощность и являются приоритетными лампами для выращивания в гидропонике. Сами семена будут прорастать и в полной темноте, однако уже на фазе проростков им необходим будет свет, в основном синие и красные лучи. Красный свет будет обеспечивать протекание фотосинтеза, а синий управлять раскрытием устьиц на листочках, что хорошо стимулирует внутренние процессы вашего растения. Если же синего света будет недостаточно, то растения будут вытягиваться, а при нехватке красного их рост существенно начнет замедляться.
Таким образом, обобщив весь материал, мы пришли к выводу, что нам для создания вертикальной гидропонной установки можно применить второй тип таких установок с обязательным применением фитолампы.

Методы и материалы
В ходе работы над проектом применялись следующие методы:
Исследовательский метод помог нам найти теоретический материал для нашей работы, а также описание устройства установки гидропоники.
Для наглядного представления результата проекта, мы изготовили макет гидропонной установки в интерьере школьного помещения (Приложение 5, рис.9).
Одной из задач нашего проекта, было определение основных показателей качества воздуха в помещении школы, чтобы понять, в чем необходимость комнатных растений и их влияние на качество воздуха.
Химический состав воздушной смеси в школьных условиях определить невозможно, из различной литературы, мы узнали, что воздух включает такие элементы: азот – 79%; кислород – 20%; углекислый газ – 0,04%; другие компоненты – 0,96%. К другим компонентам в этом составе относится такая мелкодисперсионная взвесь, как пыль, а так как ее легко увидеть невооруженным взглядом, собрать и провести анализ, мы решили остановиться на исследовании количества пыли, обседаемой на поверхности листьев комнатных растений.
С помощью математического метода мы посчитали площадь поверхности листьев комнатных растений для экспериментального вычисления количества пыли притянутой растениями. Для подсчета площади поверхности листвы цветов, находящихся в холле школы, мы взяли три средних по размеру листка трех экспериментальных растений: кротон, гибискус и монстера. Листочки растений обвели на тетрадном листке в клетку и ручным методом посчитали количество квадратных сантиметров поверхности листочков (Приложение 4, рис. 5). Полученный результат умножили на количество листьев каждого растения. Получили: площадь поверхности листьев конора - 27588 см2, монстеры – 5200 см2, гибискуса – 17628 см2. Полученные результаты проверили с помощью программно-математического комплекса AutoCad, с незначительной разницей результаты вычислений совпали (Приложение 4, рис. 6). Суммарная площадь листьев экспериментальных растений – 5,0416 м2, в соответствии с работой Л.В. Давыдовой, по исследованию пыли в школьных помещениях, на 1м2 поверхности находиться 0,06 мг пыли, значит растения могут собрать 0,3 мг пыли. В дальнейших исследованиях необходимо установить временной промежуток, за который растения собирают данное количество пыли.
Еще одним фактором, влияющим на качество воздуха в помещении, является влажность. Методом физических исследований, прибором гигрометр психометрический мы измерили влажность в помещении школы, где находятся экспериментальные цветы и в помещении без цветов, получили следующие результаты: в помещении с цветами влажность воздуха составила 82%, а помещении без цветов 64%, что наглядно демонстрирует регуляцию влажности воздуха растениями.
Различия между обычной электрической лампой и фитолампой мы увидели методом физических исследований, таким как, спектральный анализ. Спектрометр самостоятельно сделали с помощью инструкции из сети Интернет, используя картон и старый DVD диск, изображение спектра сняли на обычный смартфон (Приложение 4, рис. 7, 8).
Используя нетканый геоматериал, который обладает хорошими гигроскопическими свойствами, с одной стороны и строительный изоспан категории С, не пропускающий воду, с другой стороны, сшили нашу гидропонную установку. В карманы заложили дренажный материал – керамзит и грунт с гидрогелем, способный удерживать влагу длительное время без полива, затем посадили ростки комнатных растений, повесили установку на стену и разместили над ней фитолампу (Приложение 5, рис. 9).
В дальнейшем нам необходимо провести сравнительное исследование между комнатными растениями находящимися в горшках и нашей гидропонной установкой.

Ход работы по созданию вертикальной, настенной гидропонной установки
Команда проекта и распределение обязанностей.

Ф.И.О.	ОУ и класс	Функции в проекте	Задачи в проекте
Половнева Татьяна Николаевна	Учитель технологии и ИЗО ГБОУ Школы №356 имени Н.З. Коляды	Руководитель проекта	1. Организация работы проектной команды 2. Обеспечение материалами 3. Сопровождение хода работы
Мурашова Ольга Юрьевна	Учитель информатики ГБОУ Школы №356 имени Н.З. Коляды	Руководитель проекта	1. Организация работы проектной команды 2. Обеспечение Интернет ресурсами 3. Сопровождение хода работы
Иванова Татьяна Сергеевна	Учащаяся 8А класса ГБОУ Школы №356 имени Н.З. Коляды	Теоретическое обеспечение	Работа с литературой, подбор теоретического материала. Разработка конструкции установки
Семихина Виктория Андреевна	Учащаяся 8А класса ГБОУ Школы №356 имени Н.З. Коляды	Техническое обеспечение	Создание макета гидропонной установки. Подбор растений. Измерение влажности. Изготовление спектрометра
Краснов Максим Николаевич	Учащийся 11Б класса ГБОУ Школы №356 имени Н.З. Коляды	Информационное обеспечение	Оформление текста проекта, фотографий для проекта. Создание презентации по проекту. Подготовка к защите проекта.
Коллективная работа	Вся команда	Результат	Создание гидропонной установки. Размещение установки.

Дорожная карта проекта:

Направления работы/сроки	октябрь	ноябрь	декабрь	январь
Определение цели и задачей проекта, выдвижение гипотезы	4 занятия теория
Организация деятельности, распределение задач в группе		4 занятия обсуждение
Осуществление деятельности			4 занятия теория, практика
Подготовка презентации и защита проекта				4 занятия практика, оформление, защита

Выводы

1. Композиции фитодизайна требуют глубоких знаний о комнатных растениях, много места, различное оборудование и тщательный уход;
2. Новое направление фитодизайна – фитостена, так же требуют специального ухода и очень затратные, т.к. необходимы специальные вертикальные контейнеры с водоотводами, которые крепятся на стену и специальные сублемированные растения;
3. Исследование влияния комнатных растений на качественные показатели воздуха в помещении показало, что в том помещении, где присутствуют комнатные растения влажность воздуха значительно выше, чем в помещениях без цветов, а так же комнатные растения притягивают к себе значительное количество пыли, выступая природными очистителями воздуха;
4. Преимущества установок гидропоники следующие: экономия пространства; корни растений меньше всего подвержены переувлажнению или пересыханию; за счет своевременности и сбалансированности получения растением питательных веществ, их развитие происходит гораздо быстрее, чем при классическом выращивании; минимальны трудозатраты по уходу за растениями, отсутствует грязь, неприятные запахи; к минимуму сведена вероятность появления вредителей; минимальные затраты при использовании простых материалов в изготовлении установки;
5. Недостатками подобных установок может быть только высокая стоимость фитолампы, необходимой для применения метода гидропоники;
6. Возникла необходимость в дальнейших исследованиях: первое, установить временной промежуток, за который растения собирают данное количество пыли; второе, провести сравнительное исследование между комнатными растениями находящимися в горшках и нашей гидропонной установкой.

Список литературы
1. А. Ликум «Всё обо всём» популярная энциклопедия для детей; том 2,3,8 АСТ Москва 1995г
2. А.Е. Чижевский «Я познаю мир» Детская энциклопедия: Экология. -Москва: ООО «Фирма «Издательство АСТ», 1998 г.
3. С.И. Ожегов Толковый словарь русского языка. Российская академия наук. Инструмент русского языка им. В. Виноградова. -4-е изд. дополнение. – М.:ООО «Издательство ЭЛПИС»,2003.-944стр.
4. Технология. Технология ведения дома: 6 класс: учебник для учащихся общеобразовательных организаций; под ред. И.А. Сасовой, - 4-е изд.- М.: Вентана-Граф, 2014. – 2008с.
5. А.С. Питерских Изобразительное искусство: дизайн и архитектура в жизни человека. 7-8 классы: учеб. для общеобразоват. учреждений/под ред. Б.М. Неменского. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2008. – 175 с.
6. Л.В. Давыдова Тайны комнатной пыли. Исследовательская работа. г. Выкса, 2016. – 20 с.

Категория: Блоги | Добавил: Polovnevatn

Просмотров: 111 | Загрузок: 9 | Рейтинг: 0.0/0

Понравился материал? Оставьте свой комментарий ;) Всего комментариев: 0